CNSH. Trần Như Uyên-IVFVH
 
Giới thiệu
Quá trình đông lạnh tinh trùng có thể làm tăng stress oxy hóa và các phản ứng ROS dẫn đến thay đổi thành phần lipid và protein của tinh trùng. Nó cũng làm giảm tỷ lệ sống và khả năng di động của tinh trùng. Hiện nay, có nhiều kỹ thuật được sử dụng để đông lạnh tinh trùng như: thủy tinh hóa, đông lạnh chậm và đông lạnh nhanh. Mặc dù kết quả điều trị được cải thiện tốt hơn nhưng tính toàn vẹn của tinh trùng sau rã đông vẫn còn là một vấn đề tranh luận. Vì quá trình đông lạnh có thể làm hỏng cấu trúc và chức năng của tinh trùng. Do đó, một chất bảo vệ đông lạnh mới có thể cải thiện được vấn đề hiện có là điều cần thiết.
 
Đường đóng một vai trò quan trọng trong quá trình đông lạnh vì sự tương tác với màng phospholipid trong điều kiện mất nước khi  đông lạnh. Glucose hay fructose thường được dùng làm nguồn năng lượng cho tinh trùng trong quá trình đông lạnh nhằm bảo vệ chúng khỏi những tổn thương về mặt cấu trúc.
 
Trehalose và gentiobiose là hai chất bảo vệ đông lạnh thường được sử dụng. Trong đó, trehalose hay dùng trong quá trình thủy tinh hóa tinh trùng, nhưng vai trò của nó trong đông lạnh nhanh dường như vẫn chưa được biết rõ. Nó cũng được sử dụng để bảo vệ protein tubulin trong các sự kiện đông khô tubulin. Với sự hiện diện của trehalose, tubulin khử nước liên kết với vi ống mà không thay đổi về hình dạng, và vi ống được polyme hóa và hoạt động chính xác… Tác dụng của gentiobiose đối với đông lạnh cho đến nay vẫn chưa được nghiên cứu. Hiện vẫn chưa có nghiên cứu nào được thực hiện để đánh giá tác động so sánh của trehalose và gentiobiose đối với việc đông lạnh tinh trùng người. Do đó, nghiên cứu này nhằm mục đích sử dụng gentiobiose và trehalose làm chất bảo vệ đông lạnh nhằm tối ưu hóa môi trường đông lạnh tinh trùng.
 
Vật liệu và phương pháp
Nghiên cứu thiết kế ngẫu nhiên với 4 nhóm: đối chứng tươi, đối chứng đông lạnh, trehalose đông lạnh và gentiobiose đông lạnh. Kết quả chính thể hiện qua tỷ lệ sống, hình thái, tính toàn vẹn màng, tính toàn vẹn của acrosome và sự phân mảnh của DNA.
 
Mẫu tinh dịch được thu thập từ 25 đối tượng có hình thái bình thường >4%, di động >40% và mật độ tinh trùng >20x10⁶/ml theo tiêu chuẩn của WHO với thời gian kiêng quan hệ 3-5 ngày.
 
Kết quả

5. Tỷ lệ sống

- Tỷ lệ sống ở nhóm đông lạnh (41,98 ± 2,79%) thấp hơn so với nhóm tươi (75,14 ± 3,12), trehalose đông lạnh (58,61 ± 2,59) và gentiobiose đông lạnh (66,51 ± 1,39; p<0,05). Tỷ lệ sống của tinh trùng cao hơn đáng kể (p<0,05) được quan sát thấy ở nhóm gentiobiose đông lạnh so với các nhóm đông lạnh còn lại.

5. Hình thái

- Hình thái bất thường thấp hơn đáng kể (p<0,05) ở gentiobiose đông lạnh (87,64 ± 4,1%) so với đối chứng đông lạnh và trehalose đông lạnh (97,1 ± 3,17 và 93,32 ± 3,2%). Không có sự khác biết đáng kể giữa đối chứng tươi và gentiobiose đông lạnh (p>0,05).

5. Tính toàn vẹn của màng tế bào

- Tính toàn vẹn của màng thấp hơn đáng kể (p<0,05) trong nhóm đối chứng đông lạnh (36,76 ± 2,86%) so với nhóm chứng tươi (88,24 ± 1,71%), trehalose đông lạnh (64,4 ± 4,93%) và gentiobiose đông lạnh (75,36 ± 3,05%). Ngoài ra giá trị này thấp hơn đáng kể (p<0,05) trong trehalose đông lạnh so với gentiobiose đông lạnh.

5. Tính toàn vẹn của acrosome

- Tính toàn vẹn của acrosome thấp hơn đáng kể (p<0,05) ở nhóm đông lạnh (54,19 ± 3,69%) so với nhóm chứng tươi (94,66 ± 2,44%), trehalose đông lạnh (66,4 ± 4,23%) và gentiobiose đông lạnh (72,84% ± 3,51%). Ngoài ra, giá trị này ở trehalose đông lạnh thấp hơn so với gentiobiose đông lạnh (p<0,05).

5. Chỉ số phân mảnh DNA

- Sự phân mảnh DNA cao nhất được thấy ở nhóm đối chứng đông lạnh (17,18  ± 1,87%, p<0,05). Ngoài ra, chỉ số này cao hơn (p<0,05) ở trehalose đông lạnh (11,77 ± 1,56%) so với gentiobiose đông lạnh (8,06 ± 1,16%).
 
Kết luận
Các thông số về khả năng sống và di động của tinh trùng được cải thiện bằng cách thêm trehalose hoặc gentiobiose vào môi trường lạnh. Đánh giá sâu hơn về cấu trúc phân tử của tinh trùng trong quá trình đông lạnh cho thấy sự giảm đáng kể các tổn thương oxy hóa đối với DNA và màng lipid của tinh trùng. Gentiobiose cải thiện đáng kể các thông số chuyển động của tinh trùng, tính nguyên vẹn của DNA. Các kết quả hiện tại cho thấy những lợi thế tiềm năng của việc sử dụng gentiobiose làm chất bảo vệ đông lạnh bên cạnh các hợp chất hiện có được sử dụng trong bảo quản lạnh.
 
Dariush Gholami, Mohsen Sharafi, vahid Esmaeili et al. Beneficial effects of trehalose and gentiobiose on human sperm cryopreservation. April 13, 2023.

Từ khóa: đông lạnh tinh trùng, stress oxy hóa.